Sviluppo di un Controllo Whole-Body per operazioni di Pedulazione con Pobot Quadrupedi

Abstract

Nel corso degli anni, i robot quadrupedi si sono distinti nella categoria dei robot dotati di gambe grazie alla loro agilità e versatilità nella navigazione di ambienti diversi e non strutturati. Imitando i loro corrispettivi biologici, i robot quadrupedi sfruttano i loro arti specifici per la locomozione per eseguire compiti di manipolazione. La manipolazione tramite l'uso di gambe, nota anche come "pedipulazione", consiste nell'utilizzare attivamente un arto per interagire con l'ambiente. Le applicazioni possibili sono numerose e spaziano dalle operazioni di ricerca e soccorso a quelle industriali. Questo progetto di tesi affronta lo sviluppo di un sistema di controllo di basso livello per abilitare tali compiti attraverso un framework di controllo whole-body basato su modello. Questo controllo viene formulato come una serie di task dinamici inversi prioritizzati. Il framework è stato successivamente testato prima in simulazione e poi su un robot reale.

Quadruped robots have, over the years, distinguished themselves among legged robots due to their agility and versatility in navigating diverse and unstructured environments. By attempting to emulate their biological counterparts, quadruped robots can leverage their locomotion-specific limbs to perform manipulation tasks. Legged manipulation (or "pedipulation") thus involves utilizing a limb to actively interact with the environment, with potential applications ranging from search and rescue operations to industrial settings. This thesis project addresses the problem of how to develop a low-level control to enable such tasks through a model-based whole-body control framework formulated as a series of prioritized inverse dynamics tasks. The framework was subsequently tested first in simulation and then on a real robot.